基于挤出的3D打印骨质诱导支架,其结构以海绵菌为灵感
Julie Kühl1, Stanislav Gorb2, Matthias Kern3
1Experimental Trauma Surgery, Department of Orthopedics and Trauma Surgery, University Medical Center, Kiel, Germany.
Frontiers in bioengineering and biotechnology
|October 4, 2023
概括
用酸增强骨愈合的3D打印的聚烯酸脚手架. 这些针对患者的植入物促进骨质分化,并显示出关键大小的骨缺陷再生的潜力.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 再生医学是一种再生医学.
- 3D打印在医学中的应用
背景情况:
- 关键大小的骨缺陷需要针对患者的植入物,考虑到生物机械和生物医学因素.
- 3D打印为创建模仿骨结构的患者特定植入物提供了可能性.
- 在3D打印中选择材料可以增强植入物骨诱导和生物机械性质.
研究的目的:
- 为关键大小的骨缺陷设计和制造3D打印的脚手架,其结构以骨海绵菌为灵感.
- 通过将聚烯酸盐 (PCL) 与酸 (CaP) 纳米粉末相结合来增强骨质诱导性质.
- 评估开发的PCL-CaP支架的生物相容性和骨质诱导性.
主要方法:
- 计算机辅助设计 (CAD) 产生了缩放和简化的骨结构.
- 基于挤出的3D打印生产了PCL和PCL-CaP复合材料的环形支架.
- 在体外评估使用MG63骨髓瘤细胞和人类介质干细胞 (hMSC) 来评估细胞粘附,增殖,分化和化.
主要成果:
- 3D打印的脚手架展示了不规则的,相互连接的多孔结构,具有适当的多孔性和压缩强度.
- 两种PCL和PCL-CaP支架都支持MG63和hMSC粘附;PCL有利于早期的细胞增殖.
- PCL-CaP支架在MG63细胞中表现出骨质分化,并在hMSC中增强化,这表明骨质诱导性.
结论:
- 3D打印的PCL-CaP支架具有适用于骨缺陷再生的生物相容性和骨质诱导性质.
- 针对患者的3D打印植入物为治疗关键大小的骨缺陷提供了有前途的方法.
- PCL与CaP纳米粉末的组合增强了3D打印骨架的潜力.
